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1、 *抽水蓄能电站上水库围堰 施工方案优化 关键词 :施工围堰 ;方案优化 ;*抽水蓄能电站摘 要 :*抽水蓄能电站上水库进/ 出水口围堰施工方案的优化 ,通过技术论证与经济比较 ,提出了将围堰轴线 向岸边外移“改水为旱 ,排挤结合”的优化方案 。通过优化设计方案 ,大大降低了施工难度 ,减少了工程量 ,节约了 施工成本 。近一年的运行表明 ,优化方案合理 ,实施效果良好 。Optimization of construction alternatives f or the cofferda m of the upper reservoir f or the Tongba iPumped Sto
2、rage Po wer StationYANG J un li , HU Xu fang , ZHAN Xiao xing( The Fifth Branch of Water and Electricity Team of the Chinese Peoples Armed Police Troops , Changzhou Jiangsu 213031)Key Words : construction cofferdam , alternatives optimization , Tongbai Pumped Storage Power StationAbstract :On the ba
3、sis of technical and economic comparison , the optimization of the construction alternatives for the cofferdam of the upper reservoir of Tongbai Pumped Storage Power Station adopted the alternative of moving the axis of cofferdam towards the bank and the implementation of changing water into dry and
4、 combining drainage with pushout . With the optimization , the con struction difficulties and quantities have been greatly reduced and the construction cost has been saved. The operation for one year showed the optimization is reasonable and the effectiveness is good.中图分类号 : TV551 31 (255) 文献标识码 :B1
5、 工程概况*抽水蓄能电站位于*省*县*乡*村 ,距*县城 7 km ,距*约 178 km。该电站是一座日调节纯抽 水蓄能电站 ,共安装 4 台立轴单级混流可逆式水泵水轮机 组 ,单机容量 300 MW ,总装机容量1 200 MW。电站枢纽由上 水库 、下水库 、输水系统 、地下厂房洞室群 、开关站和中控楼 等建筑物组成 。上水库工程利用已建的*电站水库 ,对现 有主 、副坝和溢洪道等建筑物进行加固改建 ,改建后的主坝 最大坝高为 41 0 m ,发电有效库容1 063万 m3 。上库进/ 出水口基岩为熔结凝灰岩及花岗岩 ,其施工部 位地形开 阔 , 谷 地 地 面 高 程 约 377 5m
6、 , 两 岸 全 风 化 基 岩 裸库淤积物最厚达 7 m ,为淤泥粉质粘土 ; 下伏基377 92 m ,上库进/ 出水口施工围堰堰顶高程为 380 0 m 。2 进/ 出水口施工围堰投标设计根据业主提供的招标文件 ,我部投标文件中进/ 出水口 施工围堰的施工方案为 : 上水库进/ 出水口施工围堰布置在 进水口明渠段的 110 的斜坡区域内 ,采用进/ 出水口明挖石 渣作堰体 ,迎水面采用粘土斜墙防渗 ,石渣护坡 ,堆石与粘土 斜墙之间设砂砾石反滤料 。进/ 出水口施工围堰断面为 : 围 堰顶高程 380 0 m ,主轴线堰顶长 168 m ,最大堰高约 13 0 m , 顶宽 10 m ,
7、背水侧边坡 11 5 ,迎水面边坡 13 0 ,面层石渣护 坡厚 0 6 m 。3 进/ 出水口围堰优化设计露 ,谷中部水 岩为熔结凝灰岩 ,全风化层厚 212 m ,其底部高程 367 5380 0 m ,密实 ,微透水 。上水库进/ 出水口为 级建筑物 ,根据SDJ 338 89 水利 水电工程施工组织设计规范的规定 ,导流建筑物为 级临 时建筑物 ,土石围堰设计洪水重现期为 10 年一遇 ,最大洪水 流量为 Q = 51 3 m3 / s 。导 流 部 位 施 工 期 的 水 库 静 水 位 为工程进点后 ,通过对现场多次勘察和水下地形测量 ,对 比招标文件和实际水下地形测量资料 ,我部
8、提出对进/ 出水收稿日期 :作者简介 :* ,男 ,*人 ,高级工程师 ,主要 从事水利水电工程施工工作 6口围堰“改水为旱 ,排挤结合”的优化设计方案 。3 1 优化方案(1) 根据水下地形测量资料 ,将围堰轴线向岸边外移 ,尽 量把水下石方开挖变为旱地开挖 。(2) 将堰基由原设计布置在进水口明渠段的 110 的斜 坡区域改为布置在高程 370 m 平台区域 ,同时建议进水口明 渠斜坡由 110 改为 18 ,使斜坡段由部分水下开挖改为全部 旱地开挖 。经过公式验算 ,明渠斜坡段坡度的改变不影响明 渠今后运行时的过水条件 。经论证 ,设计及监理单位同意修 改设计的建议 。(3) 由于围堰为
9、总价包干 ,根据水下地形测量资料 ,改变 设计围堰轴线 ,减少了围堰的工程量 ,节约了资金 。3 2 优化后的断面围堰施工优化断面为 : 主 轴 线 布 置 在 370 m 高 程 平 台 上 ,堰顶长度 153 5 m ,最大堰高约 9 0 m ,顶宽 10 m ,背水侧 边坡 11 5 ,迎水面边坡 13 0 ,粘土斜墙防渗 ,石渣护坡 ,堆 石与粘土间设厚 1 m 的过渡层 ,斜墙上块石护坡厚 0 6 m ,围 堰堰顶高程 380 0 m ,顶部搭设 1 m 高的子围堰 ,采用粘土编 织袋 。3 3 围堰稳定分析优化后的围堰按以下几种工况进行抗滑稳定分析 : 上 游水位 377 92 m
10、 ,下游无水工况 , 上游坡抗滑 ; 上游水位377 92 m ,下游无水工况 ,下游坡抗滑 ; 上游水位 380 00 m ,下游无水工况 ,上游坡抗滑 ; 下游水位从 377 92 m 骤降到370 m ,下游边坡抗滑 。程序计算结果表明 ,所有工况的安全系数都大于 1 05 ,说明优化后的围堰结构稳定 ,满足施工规范要求 。4 围堰填筑施工由于原*电站引水洞泄流量小 ,围堰截流基本上在静 水中进行 。在围堰填筑前 ,为确保围堰稳定 ,必须将轴线以 内堰基的淤泥清除 。淤泥清除采用 SCN 40 型拆装组合式水 下挖泥船作业 。施工过程中 ,在通过试验确定淤泥再无法清 除后 ,按照“排挤结
11、合”的方案 ,即结合挤淤法 ,边进行戗堤填筑边排淤 。在挤淤过程中 , 根据边坡稳定情况及时补填石 渣 ,以保证清淤的质量 。根据施工布置 ,围堰两端均布置有施工道路 ,采用戗堤 双向进占法 , 从两侧向中间填筑 。当戗堤进占到一定长度 后 ,将戗堤加宽至设计断面 ,然后跟进填筑迎水侧的过渡料 和粘土料 ,同时对戗堤进行加高加宽填筑至设计尺寸 ,最后 抛填粒径较大的护面石渣 。铺筑厚度 、碾压遍数按照试验确 定 ,采用 BW217D 振动碾跟进压实 。5 围堰优化设计经济技术分析(1) 根据对进/ 出水口水下地形进行水下测量计算 ,其淤 泥总量约 45 000 m3 ,淤泥流动性大 , 水下清
12、除比较困难 , 优 化设计使大部分淤泥由水下清除改为旱地清除 ,提高了淤泥 清除质量 ,节约了成本 。(2) 在低价中标后 ,通过优化施工方案 ,围堰轴线外移 , 使施工围堰外 2 5 万 m3 水下石方开挖改为在基坑内进行 , 大大降低了施工难度 , 保证了质量 、进度 , 为业主节约投资55 58 万元 。(3) 通过优化施工方案 ,使围堰填筑工程量减少 ,加快了 施工进度 ,节约围堰施工成本近 20 万元 。优化前后工程量 的对比见表 1 。表 1 优化前后围堰主要工程量对比分析项 目原方案优化方案 工程量增减围堰长度/ m 168 153 5 - 14 5 石渣填筑/ m347 580
13、28 700- 18 880 粘土填筑/ m315 80014 500 - 1 300 反滤料填筑/ m3 2 980 - 2 980 过渡料填筑/ m3 2 500 2 500 堰基淤泥开挖/ m3 9 29018 000 8 710 围堰拆除/ m366 36045 700- 20 660 堰外水下石方开挖/ m335 00010 000- 25 000 注 :围堰外水下石方开挖为估算量 。围堰修建后经一年的运行实践表明 ,上水库进/ 出水口 围堰的施工方案优化合理 ,实施效果良好 。(上接第 28 页) 后期增长有限 。因此 , 除应保证设计龄期(为 90 d) 的混凝土抗裂能力外 ,
14、还应注意保证混凝土早期(28 d) 抗裂能力 。(2) 表 3 中混凝土入仓温度比混凝土出机口温度升高 3 C ,混凝土浇筑温度比入仓温度高 2C。降低混凝土浇筑温 度应从降低混凝土出机口温度 、减小运输过程中仓面温度回1升入手 。混凝土出机口温度要求低于 7C ,采用预冷骨料至0C 左右和加冰拌和 。减少预冷混凝土的温度回升 ,使混凝 土浇筑温度满足设计要求 ,严格控制混凝土运输时间及浇筑 仓面覆盖前的暴露时间 ,并做到混凝土运输过程中遮阳和仓 面的保温 ,使预冷混凝土的浇筑温度相对于机口温度的回升 率得到有效控制 。(3) 中期通水是削减坝体内外温差 ,预防坝块产生表面 或深层裂缝的有效措施之一 。为了防止裂缝的产生 ,应视不 同结构部位与不同的浇筑季节进行中期通水 。一般采用河 水 ,通水历时 2 个月左右 ,以坝体温度降至略高于年平均气 温为准 。4 结 语三峡永久船闸混凝土除从配合比设计 、拌和 、浇筑 、冷却 通水 、外露面保温几个环节进行温度控制外 ,合理安排仓位 、 科学配备资源 、加快入仓速度 、加强仓面保温等对混凝土的 温控也有极其重要的作用 ,通过一系列的温控措施 ,取得了 很好的温控效果 。
某某抽水蓄能电站上水库围堰施工方案优化
